فكرة عامة عن أشعة الليزر

1. ‫الباحثة‬ ‫عمل‬:‫القماطي‬ ‫سالم‬ ‫سارة‬
‫الليزر‬ ‫قسم‬/‫الفيزياء‬ ‫إدارة‬
‫تاجوراء‬ ‫النووية‬ ‫البحوث‬ ‫مركز‬

2. Introduction ‫مقدمة‬
‫عام‬ ‫ولدت‬ ‫قد‬ ‫الليزر‬ ‫أشعة‬ ‫بان‬ ‫الكثيرين‬ ‫لدى‬ ‫المعروف‬ ‫غير‬ ‫من‬ ‫لعله‬
1917‫ب‬ ‫المعنونة‬ ‫ورقته‬ ‫آينشتاين‬ ‫العالم‬ ‫نشر‬ ‫عندما‬
(Zur Quantum Theorie der Strahlung)
‫المحفز‬ ‫واالمتصاص‬ ‫المحفز‬ ‫االنبعاث‬ ‫فكرة‬ ‫تأسيس‬ ‫تضمنت‬ ‫والتي‬
‫التلقائي‬ ‫واالنبعاث‬.‫على‬ ‫للحصول‬ ‫االساسية‬ ‫الثالثة‬ ‫الظواهر‬ ‫هي‬ ‫وهذه‬
‫الليزر‬,‫المادة‬ ‫مع‬ ‫الكهرومغناطيسية‬ ‫الموجات‬ ‫تفاعل‬ ‫عند‬ ‫وتحدث‬,‫بدأ‬ ‫لقد‬
‫عام‬ ‫حدود‬ ‫في‬ ‫عمليا‬ ‫المحفر‬ ‫االنبعاث‬ ‫ظاهرة‬ ‫تطبيق‬ ‫في‬ ‫التفكير‬1950,
‫عام‬ ‫في‬ ‫اال‬ ‫الليزر‬ ‫اختراع‬ ‫من‬ ‫العلماء‬ ‫يتمكن‬ ‫ولم‬1960‫اخترع‬ ‫حيث‬
‫يوم‬ ‫للعامة‬ ‫ظهر‬ ‫والذي‬ ‫الياقوت‬ ‫ليزر‬ ‫جهاز‬ ‫مايمان‬ ‫ثيودور‬7‫يوليو‬
1960‫الليزرات‬ ‫من‬ ‫االنواع‬ ‫آلالف‬ ‫االختراعات‬ ‫توالت‬ ‫الحين‬ ‫ذلك‬ ‫ومنذ‬
‫المختلفة‬,‫العلمية‬ ‫الحياة‬ ‫مجاالت‬ ‫كل‬ ‫الى‬ ‫االبواب‬ ‫أوسع‬ ‫من‬ ‫الليزر‬ ‫ودخل‬
‫وغيرها‬ ‫والعسكرية‬ ‫والطبية‬ ‫والهندسية‬ ‫والصناعية‬,‫فكرة‬ ‫سنأخذ‬ ‫هنا‬
‫الليزر‬ ‫أشعة‬ ‫عن‬ ‫عامة‬.

3. Brief history ‫نبذة‬‫تاريخية‬
‫لقد‬‫االنبعاث‬ ‫ظاهرة‬ ‫تطبيق‬ ‫في‬ ‫التفكير‬ ‫بدأ‬
‫المحفز‬‫عام‬ ‫حدود‬ ‫في‬ ‫عمليا‬ ‫آينشتين‬ ‫للعالم‬1950‫وكان‬
‫باسم‬ ‫األول‬ ‫الناجح‬ ‫المشروع‬‫وكارلس‬ ‫ستشاولو‬ ‫آرثر‬
‫تاونس‬
(A.L. Schawlow) (C.H. Townes)
‫وطالبه‬(‫بارز‬ ‫دور‬ ‫له‬ ‫كان‬ ‫قولد‬ ‫غوردن‬ ‫الطالب‬)‫عام‬
1954‫الميزر‬ ‫بنيت‬ ‫حيث‬‫األولى‬‫قبلهم‬ ‫من‬‫ميزر‬ ‫وكلمة‬‫ه‬‫ي‬
‫الالتيني‬ ‫لالصطالح‬ ‫اختصار‬:(MASER)
Microwave Amplification by
Stimulated Emission of Radiation

4. Brief history #2‫تاريخية‬ ‫نبذة‬
‫لإلشعاع‬ ‫المحفز‬ ‫باالنبعاث‬ ‫الماكروية‬ ‫الموجات‬ ‫تكبير‬ ‫يعني‬ ‫االصطالح‬ ‫وهذا‬.‫وبينما‬
‫الرغبة‬ ‫كانت‬ ‫للرسوخ‬ ‫طريقها‬ ‫في‬ ‫الميزر‬ ‫تقنية‬ ‫كانت‬‫اإلنبعاث‬ ‫تقنية‬ ‫توسيع‬ ‫في‬
‫و‬ ‫الحمراء‬ ‫تحت‬ ‫األشعة‬ ‫لمنطقة‬ ‫المحفز‬‫المنط‬‫قة‬‫المرئية‬,‫في‬ ‫العلماء‬ ‫ينجح‬ ‫ولم‬
‫الفعالة‬ ‫المادة‬ ‫إيجاد‬ ‫على‬ ‫قدرتهم‬ ‫لعدم‬ ‫آنذاك‬ ‫الليزر‬ ‫ابتكار‬‫المناسبة‬(‫الوسط‬‫المادي‬)
‫مقارنة‬ ‫الحمراء‬ ‫تحت‬ ‫واالشعة‬ ‫المنظور‬ ‫للضوء‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫قصر‬ ‫وبسبب‬
‫الميكروية‬ ‫بالموجات‬,‫عام‬ ‫في‬ ‫االختراع‬ ‫أنجز‬ ‫أن‬ ‫إلى‬1960‫من‬‫قبل‬‫ميمان‬ ‫العالم‬
(T. MAIMAN)
‫على‬ ‫ليزر‬ ‫أول‬ ‫صناعة‬ ‫من‬ ‫تمكن‬ ‫لقد‬‫الياقوت‬ ‫بلورات‬ ‫بتعريض‬ ‫اإلطالق‬
‫ومضات‬ ‫انبعثت‬ ‫حيث‬ ‫الزينون‬ ‫من‬ ‫وميضية‬ ‫مصابيح‬ ‫عن‬ ‫صادر‬ ‫لضوء‬‫ليزر‬‫ية‬‫من‬
‫الموجي‬ ‫طولها‬ ‫الحمراء‬ ‫األشعة‬694‫األشع‬ ‫اتجاه‬ ‫في‬ ‫شديد‬ ‫ببريق‬ ‫تتميز‬ ‫نانومتر‬‫وال‬ ‫ة‬
‫شديد‬ ‫ببطء‬ ‫إال‬ ‫المصدر‬ ‫عن‬ ‫بعدها‬ ‫زيادة‬ ‫مع‬ ‫شدتها‬ ‫تفقد‬.

5. Brief history #3‫تاريخية‬ ‫نبذة‬
‫اال‬ ‫توالت‬ ‫وبعدها‬‫للعديد‬ ‫ختراعات‬‫الليزرات‬ ‫من‬,‫ف‬‫ف‬‫عام‬ ‫ي‬1961‫أول‬ ‫تصنيع‬ ‫تم‬
‫الهليوم‬ ‫ليزر‬ ‫مستمر‬ ‫ليزر‬-‫جافان‬ ‫علي‬ ‫العالم‬ ‫قبل‬ ‫من‬ ‫نيون‬,‫عام‬ ‫وفي‬1962‫اول‬ ‫انتج‬
‫هال‬ ‫روبرت‬ ‫يد‬ ‫على‬ ‫ليزر‬ ‫آرسينايد‬ ‫جاليوم‬ ‫وهو‬ ‫موصل‬ ‫لشبه‬ ‫ليزر‬,‫سهل‬ ‫ليزر‬ ‫وهو‬
‫هذه‬ ‫االسواق‬ ‫في‬ ‫انتشاره‬ ‫في‬ ‫ساعد‬ ‫مما‬ ‫حجمه‬ ‫وصغر‬ ‫ثمنه‬ ‫برخص‬ ‫ويتميز‬ ‫التصنيع‬
‫الباركود‬ ‫قارئ‬ ‫الى‬ ‫المدمجة‬ ‫االقراص‬ ‫محرك‬ ‫من‬ ‫االستخدامات‬ ‫من‬ ‫العديد‬ ‫في‬ ‫االيام‬,
‫و‬‫عام‬ ‫في‬(1964)‫باتيل‬ ‫العالم‬ ‫صنع‬‫الكربون‬ ‫أكسيد‬ ‫ثاني‬ ‫غاز‬ ‫ليزر‬,‫عام‬ ‫وفي‬1966
‫النوع‬ ‫هذا‬ ‫من‬ ‫تجاري‬ ‫ليزر‬ ‫أول‬ ‫ظهر‬ ‫حين‬ ‫في‬ ‫مرة‬ ‫ألول‬ ‫النحاس‬ ‫بخار‬ ‫ليزر‬ ‫تصميم‬ ‫تم‬
‫عام‬1980‫عام‬ ‫وفي‬1971‫ل‬ ‫جهاز‬ ‫أول‬ ‫اختراع‬ ‫تم‬‫ل‬‫ا‬ ‫يزر‬‫ال‬‫كسيم‬‫ر‬,‫واستمرت‬
‫االختراعات‬‫ل‬‫اآلف‬ ‫انتاج‬ ‫من‬ ‫العلماء‬ ‫تمكن‬ ‫حيث‬ ‫هذا‬ ‫يومنا‬ ‫الى‬ ‫المختلفة‬ ‫ليزرات‬
‫او‬ ‫صلبة‬ ‫الفاعلة‬ ‫المادة‬ ‫نوع‬ ‫حسب‬ ‫وأيضا‬ ‫والمستمر‬ ‫النبضي‬ ‫الليزر‬ ‫أشعة‬ ‫من‬ ‫االنواع‬
‫غازية‬ ‫او‬ ‫سائلة‬.

6. Identification of laser ‫الليزر‬ ‫تعريف‬
‫أشعة‬ ‫كليهما‬ ‫العادي‬ ‫والضوء‬ ‫الليزر‬ ‫أشعة‬
‫الخصائص‬ ‫ومن‬ ‫كهرومغناطيسية‬
‫عام‬ ‫بشكل‬ ‫وسلوكه‬ ‫للضوء‬ ‫المميزة‬:
‫للضوء‬ ‫والموجية‬ ‫المادية‬ ‫الطبيعة‬
‫تنطبق‬ ‫وغيرها‬ ‫البصري‬ ‫التداخل‬ ‫وظاهرة‬
‫الليزر‬ ‫ضوء‬ ‫على‬ ‫االعتبارات‬ ‫هذه‬ ‫جميع‬,
‫بخصائص‬ ‫يتميز‬ ‫الليزر‬ ‫ضوء‬ ‫لكن‬
‫لدخول‬ ‫ومؤهال‬ ‫مميزا‬ ‫تجعله‬ ‫اضافية‬
‫بالغة‬ ‫جدا‬ ‫بأهمية‬ ‫العلوم‬ ‫فروع‬ ‫جميع‬
‫ليزر‬ ‫وكلمة‬LASER
‫الالتيني‬ ‫لالصطالح‬ ‫اختصار‬ ‫هي‬:

7. Identification of laser #2‫الليزر‬ ‫تعريف‬
Light Amplification by Stimulated Emission of
Radiation
‫والمصطلح‬Radiation‫ذاته‬ ‫فالمصطلح‬ ‫هنا‬ ‫فهمه‬ ‫يساء‬ ‫ما‬ ‫عادة‬ ‫إشعاع‬
‫المؤينة‬ ‫واألشعة‬ ‫المشعة‬ ‫العناصر‬ ‫لوصف‬ ‫يستخدم‬,‫هذ‬ ‫في‬ ‫هنا‬ ‫الكلمة‬ ‫استخدام‬‫السياق‬ ‫ا‬
‫الطاقة‬ ‫انتقال‬ ‫على‬ ‫ليدل‬ ‫هو‬.‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫بواسطة‬ ‫يوصف‬ ‫ما‬ ‫عادة‬ ‫الليزر‬ ‫لون‬
Wavelength‫النانومت‬ ‫هي‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬ ‫عن‬ ‫للتعبير‬ ‫شيوعا‬ ‫األكثر‬ ‫والوحدة‬‫ر‬
nm‫حيث‬:
1𝑛𝑚 = 1 × 10−9 𝑚
‫ضوء‬‫الليزر‬‫عموما‬‫و‬ ‫مؤين‬ ‫غير‬ ‫إشعاع‬ ‫أو‬ ‫ضوء‬ ‫هو‬‫ضمن‬ ‫يقع‬‫الموجية‬ ‫األطوال‬
‫التالية‬:
(700-400)‫مرئي‬ ‫ضوء‬ ‫نانومتر‬,(400-100)‫بنفسجية‬ ‫فوق‬ ‫أشعة‬ ‫نانومتر‬,(700
‫نانومتر‬-1‫ملم‬)‫الحمراء‬ ‫تحت‬ ‫أشعة‬.

8. Types of lasers ‫الليزرات‬ ‫أنواع‬
‫أنواع‬ ‫وكل‬ ‫محددة‬ ‫أساسية‬ ‫مميزات‬ ‫له‬ ‫منها‬ ‫كل‬ ‫الليزرات‬ ‫من‬ ‫مختلفة‬ ‫أنواع‬ ‫توجد‬
‫االنو‬ ‫هذه‬ ‫ومن‬ ‫فيه‬ ‫المستخدمة‬ ‫الليزرية‬ ‫المادة‬ ‫نوعية‬ ‫حسب‬ ‫تسمى‬ ‫الليزرات‬‫اع‬:
‫الصلبة‬ ‫الحالة‬ ‫ليزرات‬
‫الغازية‬ ‫الحالة‬ ‫ليزرات‬
‫الصبغة‬ ‫ليزرات‬(‫سائلة‬)
‫الموصالت‬ ‫أشباه‬ ‫ليزرات‬
‫الكيميائية‬ ‫الليزرات‬
‫الحر‬ ‫االلكترون‬ ‫ليزر‬
‫الليزرات‬ ‫من‬ ‫أخرى‬ ‫أنواع‬ ‫وهناك‬,‫المؤينة‬ ‫األشعة‬ ‫مجال‬ ‫في‬ ‫ليزر‬ ‫كمثال‬!‫حيث‬
‫السيني‬ ‫األشعة‬ ‫منطقة‬ ‫في‬ ‫تقع‬ ‫ليزر‬ ‫أشعة‬ ‫على‬ ‫الحصول‬ ‫من‬ ‫العلماء‬ ‫تمكن‬‫وذلك‬ ‫ة‬
‫ليزري‬ ‫كوسط‬ ‫السيلينيوم‬ ‫بالزما‬ ‫استخدام‬ ‫عند‬.

9. The laser idea ‫الليزر‬ ‫فكرة‬
‫ه‬ ‫آلينشتاين‬ ‫المحفز‬ ‫االنبعاث‬ ‫ظاهرة‬‫ي‬
‫الليز‬ ‫عمل‬ ‫فكرة‬ ‫في‬ ‫الحاسمة‬ ‫العملية‬‫ر‬
‫بايجاز‬ ‫اليها‬ ‫سنتطرق‬ ‫وهنا‬.‫الشكل‬
‫الثال‬ ‫االنتقال‬ ‫عمليات‬ ‫يوضح‬ ‫التالي‬‫ثة‬
‫ب‬ ‫والعروفة‬ ‫االساسية‬:
‫االمتصاص‬
(Absorption)
‫التلقائي‬ ‫االنبعاث‬
(Spontaneous emission)
‫المحفز‬ ‫االنبعاث‬
(Stimulated emission)

10. The laser idea #2‫الليزر‬ ‫فكرة‬
‫للطاقة‬ ‫مستويين‬ ‫بين‬ ‫الطاقة‬ ‫انتقال‬ ‫فلنتصور‬(E1, E2)‫الذرة‬ ‫في‬(‫او‬ ‫الكترون‬ ‫او‬
‫ايون‬ ‫او‬ ‫جزيئ‬)‫حيث‬ ‫الكهرومغناطيسي‬ ‫الطيف‬ ‫مجال‬ ‫في‬:
E1‫االرضي‬ ‫الطاقة‬ ‫مستوى‬‫و‬‫االعلى‬ ‫الطاقة‬ ‫مستوى‬E2
‫ا‬ ‫الفوتون‬ ‫فقط‬ ‫ستمتص‬ ‫فإنها‬ ‫الذرة‬ ‫على‬ ‫كهرومغناطيسي‬ ‫اشعاع‬ ‫سقوط‬ ‫عند‬‫طاقته‬ ‫لذي‬
‫الطاقة‬ ‫مستويي‬ ‫بين‬ ‫الطاقة‬ ‫لفرق‬ ‫مساوية‬
ΔE = hѴ= E2 – E1
•‫ا‬ ‫حفز‬ ‫العملية‬ ‫هذه‬ ‫في‬ ‫الفوتون‬ ‫الن‬ ‫المحفز‬ ‫االمتصاص‬ ‫العملية‬ ‫هذه‬ ‫وتسمى‬‫لذرة‬(‫أو‬
‫االيون‬ ‫أو‬ ‫الجزيئ‬ ‫أو‬ ‫اإللكترون‬)‫االعلى‬ ‫الطاقة‬ ‫مستوى‬ ‫الى‬ ‫لالنتقال‬.
•‫االع‬ ‫الطاقة‬ ‫مستوى‬ ‫في‬ ‫تكون‬ ‫مبدئيا‬ ‫الذرة‬ ‫التلقائي‬ ‫االنبعاث‬ ‫عملية‬ ‫في‬‫الى‬ ‫وتنحل‬ ‫لى‬
‫فوت‬ ‫انبعاث‬ ‫طريق‬ ‫عن‬ ‫خارجي‬ ‫مؤثر‬ ‫بدون‬ ‫تلقائيا‬ ‫السفلي‬ ‫الطاقة‬ ‫مستوى‬‫طاقته‬ ‫ون‬
hѴ‫المادة‬ ‫لنوع‬ ‫وفقا‬ ‫ألخرى‬ ‫مادة‬ ‫من‬ ‫االنحالل‬ ‫زمن‬ ‫ويختلف‬.
•‫أ‬‫نه‬‫ذرة‬ ‫على‬ ‫فوتون‬ ‫يسقط‬ ‫عندما‬(‫نظام‬)‫مساوية‬ ‫الفوتون‬ ‫طاقة‬ ‫تكون‬ ‫بحيث‬ ‫متهيجة‬hѴ‫أي‬
‫مساوية‬‫االلكترون‬ ‫بينهما‬ ‫انتقل‬ ‫الذين‬ ‫المدارين‬ ‫بين‬ ‫الطاقة‬ ‫لفرق‬ ‫تماما‬(‫جزيئ‬ ‫أو‬ ‫أيون‬ ‫أو‬)

11. The laser idea #3‫الليزر‬ ‫فكرة‬
•‫في‬‫الفوتون‬ ‫هذا‬ ‫فان‬ ‫المتهيجة‬ ‫الذرة‬‫ال‬
‫يعمل‬ ‫بل‬ ‫الذرة‬ ‫قبل‬ ‫من‬ ‫امتصاصه‬ ‫يتم‬‫على‬
‫ت‬‫حف‬‫ي‬‫ز‬‫الجديد‬ ‫مداره‬ ‫في‬ ‫االلكترون‬
‫فوت‬ ‫باعثا‬ ‫األصلي‬ ‫مداره‬ ‫إلى‬ ‫للرجوع‬‫ونا‬
‫الم‬ ‫للفوتون‬ ‫تماما‬ ‫مشابها‬ ‫آخر‬ ‫ضوئيا‬‫حفز‬
‫ونقطة‬ ‫والطاقة‬ ‫الموجة‬ ‫طول‬ ‫حيث‬ ‫من‬
‫وهذه‬ ‫حركتها‬ ‫واتجاه‬ ‫الموجة‬ ‫بداية‬
‫المحفز‬ ‫االنبعاث‬ ‫باسم‬ ‫تعرف‬ ‫الظاهرة‬
‫لإلشعاع‬.
•‫ال‬ ‫تحقق‬ ‫يلزم‬ ‫الليزر‬ ‫على‬ ‫وللحصول‬‫شرط‬
‫السكاني‬ ‫باالنقالب‬ ‫المعروف‬
Population inversion
‫في‬ ‫المتهيجة‬ ‫الذرات‬ ‫عدد‬ ‫تكون‬ ‫ان‬ ‫وهو‬
‫المستوى‬ ‫في‬ ‫الذرات‬ ‫عدد‬ ‫من‬ ‫أكبر‬ ‫المادة‬
‫للطاقة‬ ‫االرضي‬.

12. Properties of laser beam
‫الليزر‬ ‫حزمة‬ ‫خصائص‬
1-‫االتجاهية‬Directionality
‫ضوئية‬ ‫حزمة‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫الليزر‬ ‫شعاع‬
‫شديدا‬ ‫تركيزا‬ ‫مركزة‬,‫انفراج‬ ‫زاوية‬ ‫أي‬‫ها‬
‫خ‬ ‫في‬ ‫االشعة‬ ‫وتسير‬ ‫للغاية‬ ‫صغيرة‬‫طوط‬
‫التوازي‬ ‫الى‬ ‫تكون‬ ‫ما‬ ‫اقرب‬ ‫مستقيمة‬
‫ش‬ ‫تفقد‬ ‫ال‬ ‫الليزر‬ ‫حزمة‬ ‫ان‬ ‫هذا‬ ‫ويعني‬‫دتها‬
‫ال‬ ‫اشعة‬ ‫ارسلت‬ ‫ما‬ ‫فإذا‬ ‫شديد‬ ‫ببطء‬ ‫اال‬‫ليزر‬
‫بعد‬ ‫على‬ ‫القمر‬ ‫اتجاه‬ ‫في‬400‫من‬ ‫كم‬ ‫الف‬
‫الضوئية‬ ‫بالشدة‬ ‫وكانت‬ ‫االرض‬ ‫سطح‬
‫ب‬ ‫القمر‬ ‫سطح‬ ‫على‬ ‫تعمل‬ ‫فإنها‬ ‫الكافية‬‫قعة‬
‫و‬ ‫كيلومتر‬ ‫على‬ ‫قطرها‬ ‫يزيد‬ ‫ال‬ ‫مضاءة‬‫احد‬
‫العادي‬ ‫الضوء‬ ‫ارسلنا‬ ‫اذا‬ ‫انه‬ ‫حين‬ ‫في‬
‫ووصل‬-‫فرضا‬-‫ق‬ ‫فان‬ ‫القمر‬ ‫سطح‬ ‫الى‬‫طر‬

13. Properties of laser beam
#2‫خصائص‬‫الليزر‬ ‫حزمة‬
‫الى‬ ‫يصل‬ ‫المضاءة‬ ‫البقعة‬(3476‫كم‬)
‫في‬ ‫شديدا‬ ‫بريقا‬ ‫االشعة‬ ‫انفراج‬ ‫عدم‬ ‫ويصاحب‬
‫استقبلته‬ ‫ما‬ ‫اذا‬ ‫بالعين‬ ‫ضارا‬ ‫االشعة‬ ‫اتجاه‬
‫الحمراء‬ ‫تحت‬ ‫االشعة‬ ‫وخاصة‬ ‫مباشرة‬.
2-‫التشاكه‬Coherence
‫اللي‬ ‫لضوء‬ ‫والفريدة‬ ‫المميزة‬ ‫الخواص‬ ‫من‬‫زر‬
‫جدا‬ ‫متقارب‬ ‫نحو‬ ‫على‬ ‫تمتلك‬ ‫موجاته‬ ‫ان‬:
‫نفسه‬ ‫الموجي‬ ‫الطول‬,‫نفسه‬ ‫واالتجاه‬,‫والط‬‫ور‬
‫نفسه‬,‫بع‬ ‫مع‬ ‫بعضها‬ ‫الثالث‬ ‫الخواص‬ ‫هذه‬‫ض‬
‫وهي‬ ‫متماسكا‬ ‫أو‬ ‫متشاكها‬ ‫الضوء‬ ‫من‬ ‫تجعل‬
‫لضوء‬ ‫خاصية‬‫جميع‬ ‫عن‬ ‫تميزه‬ ‫الليزر‬
‫الضوء‬ ‫من‬ ‫األخرى‬ ‫األنواع‬.‫من‬ ‫أكثر‬ ‫هو‬ ‫وما‬
‫ذلك‬‫ك‬ ‫يبدي‬ ‫ما‬ ‫ليزر‬ ‫من‬ ‫الصادر‬ ‫الضوء‬ ‫ان‬‫ال‬

14. Properties of laser beam
#3‫الليزر‬ ‫حزمة‬ ‫خصائص‬
‫الت‬ ‫ويعني‬ ‫والزمني‬ ‫المكاني‬ ‫التشاكهين‬‫شاكه‬
‫الحزمة‬ ‫قمة‬ ‫عند‬ ‫الذي‬ ‫الضوء‬ ‫ان‬ ‫المكاني‬
‫الحزمة‬ ‫قعر‬ ‫عند‬ ‫الذي‬ ‫الضوء‬ ‫مع‬ ‫متشاكه‬
‫تج‬ ‫زلت‬ ‫ما‬ ‫الحزمة‬ ‫عبر‬ ‫انتقلت‬ ‫كلما‬ ‫وانك‬‫د‬
‫متماسكا‬ ‫أو‬ ‫متشاكها‬ ‫ضوءا‬,‫التشاكه‬ ‫أما‬
‫موجتين‬ ‫بقاء‬ ‫بسبب‬ ‫يحدث‬ ‫فانه‬ ‫الزمني‬‫في‬
‫طو‬ ‫زمنية‬ ‫لفترة‬ ‫متشاكهين‬ ‫الليزر‬ ‫حزمة‬‫يلة‬
‫معي‬ ‫بنقطة‬ ‫مارتين‬ ‫تتحركان‬ ‫عندما‬ ‫وذلك‬‫نة‬
‫أكب‬ ‫بدرجة‬ ‫اللون‬ ‫أحادي‬ ‫الليزر‬ ‫كان‬ ‫وكلما‬‫ر‬
‫الزمني‬ ‫التشاكه‬ ‫كان‬.

15. Properties of laser beam
#4‫الليزر‬ ‫حزمة‬ ‫خصائص‬
3-‫اللون‬ ‫أحادية‬Monochromaticity
‫ا‬ ‫الضوء‬ ‫يفرق‬ ‫فانه‬ ‫مشتتا‬ ‫الزجاجي‬ ‫المنشور‬ ‫لكون‬‫البيض‬
‫اللونية‬ ‫مركباته‬ ‫الى‬‫االبيض‬ ‫للضوء‬ ‫التردد‬ ‫فحزمة‬‫عريضة‬
‫حوالي‬ ‫أي‬ ‫بأجمعه‬ ‫المرئي‬ ‫الطيف‬ ‫بعرض‬300‫نانومتر‬
‫احمر‬ ‫تسميته‬ ‫يمكن‬ ‫ضوء‬ ‫سقط‬ ‫وإذا‬-‫يكون‬ ‫ان‬ ‫يمكن‬ ‫اذ‬
‫ما‬ ‫نوعا‬ ‫جيد‬ ‫احمر‬ ‫مرشح‬ ‫خالل‬ ‫مر‬ ‫قد‬ ‫ابيض‬ ‫ضوء‬-‫على‬
‫ايض‬ ‫الموجية‬ ‫اطواله‬ ‫مركبة‬ ‫الى‬ ‫يتفرق‬ ‫فانه‬ ‫المنشور‬‫ولكن‬ ‫ا‬
‫و‬ ‫بكثير‬ ‫اقل‬ ‫التردد‬ ‫حزمة‬ ‫عرض‬ ‫يكون‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫في‬‫ربما‬
‫يكون‬10‫او‬ ‫نانومتر‬20‫حزم‬ ‫المنشور‬ ‫وسينتج‬ ‫نانومتر‬‫ة‬
‫الف‬ ‫االحمر‬ ‫الى‬ ‫الداكن‬ ‫االحمر‬ ‫من‬ ‫تتراوح‬ ‫ضيقة‬ ‫الوان‬‫اتح‬.
‫ع‬ ‫محسوسا‬ ‫تأثيرا‬ ‫المنشور‬ ‫يمتلك‬ ‫ال‬ ‫ولكن‬‫لى‬
‫حزمته‬ ‫عرض‬ ‫الن‬ ‫وذلك‬ ‫االحمر‬ ‫الليزر‬ ‫ضوء‬
‫الهليوم‬ ‫ليزر‬ ‫فعرض‬ ‫الصغر‬ ‫متناهي‬-‫نيون‬
‫من‬ ‫ما‬ ‫حد‬ ‫الى‬ ‫اصغر‬ ‫النموذجية‬1‫نانومتر‬.

16. How laser works?
‫الليزر؟‬ ‫يعمل‬ ‫كيف‬

17. How laser works?
#2‫كيف‬‫الليزر؟‬ ‫يعمل‬
‫اللي‬ ‫االوساط‬ ‫اختالف‬ ‫من‬ ‫بالرغم‬ ‫تتشابه‬ ‫المختلفة‬ ‫الليزر‬ ‫مولدات‬ ‫عمل‬ ‫نظرية‬‫زرية‬,‫مولد‬
‫من‬ ‫يتكون‬ ‫عامة‬ ‫بصورة‬ ‫الليزر‬:
1-‫الضخ‬ ‫عملية‬Excitation mechanism
2-‫الفعال‬ ‫الوسط‬Active medium
3-‫المرنان‬Resonator
1-‫الضخ‬ ‫عملية‬
‫ذرات‬ ‫على‬ ‫نؤثر‬ ‫ان‬ ‫وهي‬(‫ايونات‬ ‫او‬ ‫جزيئات‬ ‫او‬)‫وذلك‬ ‫معينة‬ ‫بطاقة‬ ‫الفعال‬ ‫الوسط‬
‫للحص‬ ‫ضرورية‬ ‫العملية‬ ‫وهذه‬ ‫المتهيجة‬ ‫الحالة‬ ‫في‬ ‫الذرات‬ ‫من‬ ‫كبيرة‬ ‫مجموعة‬ ‫إليجاد‬‫ول‬
‫ارب‬ ‫او‬ ‫ثالث‬ ‫الى‬ ‫مثارة‬ ‫تكون‬ ‫ان‬ ‫يجب‬ ‫المتهيجة‬ ‫والذرات‬ ‫بكفاءة‬ ‫يعمل‬ ‫ليزر‬ ‫على‬‫ع‬
‫السك‬ ‫االنقالب‬ ‫درجة‬ ‫من‬ ‫يزيد‬ ‫ذلك‬ ‫الن‬ ‫للطاقة‬ ‫االرضي‬ ‫المستوى‬ ‫فوق‬ ‫مستويات‬‫اني‬
(‫الليزر‬ ‫عملية‬ ‫لحدوث‬ ‫االساسي‬ ‫الشرط‬),‫ومضات‬ ‫تكون‬ ‫فقد‬ ‫الضخ‬ ‫طاقة‬ ‫نوع‬ ‫أما‬
‫مس‬ ‫للطاقة‬ ‫اخرى‬ ‫صور‬ ‫فهناك‬ ‫ذلك‬ ‫غير‬ ‫او‬ ‫كيميائية‬ ‫او‬ ‫كهربائية‬ ‫طاقة‬ ‫او‬ ‫ضوئية‬‫تخدمة‬
‫له‬ ‫مناسبة‬ ‫ضخ‬ ‫عملية‬ ‫ليزر‬ ‫نوع‬ ‫ولكل‬ ‫الضخ‬ ‫عملية‬ ‫في‬.

18. How laser works?
#3‫الليزر؟‬ ‫يعمل‬ ‫كيف‬
2-‫الفعال‬ ‫الوسط‬
‫بالزما‬ ‫او‬ ‫موصلة‬ ‫شبه‬ ‫مادة‬ ‫او‬ ‫غاز‬ ‫او‬ ‫سائل‬ ‫او‬ ‫صلب‬ ‫يكون‬ ‫ان‬ ‫يمكن‬ ‫مادي‬ ‫وسط‬ ‫هو‬,
‫الى‬ ‫تعرضه‬ ‫بعد‬ ‫الليزرة‬ ‫عملية‬ ‫به‬ ‫تحدث‬ ‫الذي‬ ‫هو‬ ‫الوسط‬ ‫وهذا‬ ‫سابقا‬ ‫اشرنا‬ ‫كما‬‫عملية‬
‫المناسبة‬ ‫الضخ‬.
3-‫المرنان‬
‫الفعال‬ ‫الوسط‬ ‫طرفي‬ ‫على‬ ‫توضعان‬ ‫المرايا‬ ‫من‬ ‫زوج‬ ‫هو‬(‫الليزرية‬ ‫المادة‬)‫بحيث‬‫ان‬
‫ف‬ ‫الفعال‬ ‫بالوسط‬ ‫مارة‬ ‫وايابا‬ ‫ذهابا‬ ‫المرايا‬ ‫هذه‬ ‫عن‬ ‫تنعكس‬ ‫الناتجة‬ ‫الفوتونات‬‫شدة‬ ‫تنمو‬
‫الفعال‬ ‫الوسط‬ ‫في‬ ‫اطول‬ ‫المسار‬ ‫كان‬ ‫كلما‬ ‫ويزداد‬ ‫الليزري‬ ‫الشعاع‬,‫هات‬ ‫بفضل‬‫ان‬
‫قي‬ ‫الى‬ ‫الشدة‬ ‫وتصل‬ ‫المرات‬ ‫عشرات‬ ‫الى‬ ‫الفوتونات‬ ‫مسار‬ ‫يتضاعف‬ ‫المرآتان‬‫ينطلق‬ ‫مة‬
‫المرنان‬ ‫مرآتي‬ ‫أحد‬ ‫من‬ ‫الليزر‬ ‫شعاع‬ ‫عندها‬,‫للضوء‬ ‫تماما‬ ‫عاكسة‬ ‫احدهما‬ ‫ان‬ ‫حيث‬
‫بنسبة‬ ‫عاكسة‬ ‫واالخرى‬98%‫خطوات‬ ‫ثالث‬ ‫على‬ ‫الليزرة‬ ‫عملية‬ ‫وتتم‬:

19. How laser works?
#4‫الليزر؟‬ ‫يعمل‬ ‫كيف‬
1-‫الفوتونات‬ ‫امتصاص‬.2-‫التلقائي‬ ‫االنبعاث‬.3-‫المحفز‬ ‫االنبعاث‬.
‫كالتالي‬ ‫وتحدث‬:
‫ت‬ ‫الن‬ ‫تماما‬ ‫مالئمة‬ ‫طاقته‬ ‫تكون‬ ‫الذي‬ ‫الفوتون‬ ‫بامتصاص‬ ‫الفعالة‬ ‫المادة‬ ‫تقوم‬‫رفع‬
‫ف‬ ‫االلكترون‬ ‫وسيبقى‬ ‫االولى‬ ‫تهيجه‬ ‫حالة‬ ‫الى‬ ‫االرضية‬ ‫حالته‬ ‫من‬ ‫االلكترون‬‫المدار‬ ‫ي‬
‫االعلى‬(‫االعلى‬ ‫الطاقة‬ ‫مستوى‬)‫التلقائ‬ ‫الزمني‬ ‫بالعمر‬ ‫تعرف‬ ‫زمنية‬ ‫لفترة‬‫هو‬ ‫الذي‬ ‫ي‬
‫مادة‬ ‫من‬ ‫ويتغير‬ ‫معين‬ ‫النتقال‬ ‫مميزة‬ ‫خاصية‬(‫عنصر‬)‫أخرى‬ ‫الى‬,‫انقضاء‬ ‫بعد‬‫العمر‬
‫عشوا‬ ‫اتجاهه‬ ‫يكون‬ ‫فوتون‬ ‫شكل‬ ‫على‬ ‫الطاقة‬ ‫الذرة‬ ‫ستبعث‬ ‫التلقائي‬ ‫الزمني‬‫ئي‬,‫في‬ ‫أما‬
‫ثان‬ ‫فوتون‬ ‫نسلط‬ ‫اننا‬ ‫هو‬ ‫يحصل‬ ‫ما‬ ‫فان‬ ‫المحفز‬ ‫االنبعاث‬ ‫عملية‬(‫فوتون‬ ‫وهو‬‫تماما‬ ‫له‬
‫نفسها‬ ‫الممتص‬ ‫الفوتون‬ ‫طاقة‬)‫فو‬ ‫تبعث‬ ‫الن‬ ‫فيحفزها‬ ‫المتهيجة‬ ‫الذرة‬ ‫على‬‫تونا‬(‫تفقد‬
‫الطاقة‬)‫التلقائي‬ ‫الزمني‬ ‫العمر‬ ‫انقضاء‬ ‫قبل‬ ‫يحصل‬ ‫االنبعاث‬ ‫وهذا‬,‫الجدي‬ ‫ومن‬‫ر‬
‫الذرة‬ ‫قبل‬ ‫من‬ ‫امتصاصه‬ ‫يتم‬ ‫ال‬ ‫الثاني‬ ‫الفوتون‬ ‫ان‬ ‫بالمالحظة‬,‫يس‬ ‫وجوده‬ ‫لكن‬‫ان‬ ‫في‬ ‫بب‬
‫اال‬ ‫ليس‬ ‫فوتونا‬ ‫الذرة‬ ‫تبعث‬.‫يرتحالن‬ ‫الفوتونين‬ ‫كال‬ ‫فان‬ ‫الحالة‬ ‫هذه‬ ‫وفي‬‫تركهما‬ ‫بعد‬
‫الطور‬ ‫وبنفس‬ ‫االتجاه‬ ‫نفس‬ ‫في‬ ‫الذرة‬.

20. The laser ‫الليزر‬